JP2743038B2 - レーザー光による水中測距装置 - Google Patents
レーザー光による水中測距装置Info
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- JP2743038B2 JP2743038B2 JP3208753A JP20875391A JP2743038B2 JP 2743038 B2 JP2743038 B2 JP 2743038B2 JP 3208753 A JP3208753 A JP 3208753A JP 20875391 A JP20875391 A JP 20875391A JP 2743038 B2 JP2743038 B2 JP 2743038B2
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- Japan
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- laser beam
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザー光による水中測
距装置に関するものである。
距装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のレーザー光による水中測距
装置の説明図を示し、１はレーザー発射機構、２は水底
等の水中の被測定物、３は上記レーザー発射機構１から
発射されたレーザー光を上記被測定物２に対し照射せし
めるためのミラー、４は被測定物２からの反射レーザー
光を集光する集光レンズ、５は反射レーザー光の検出
器、６はレーザー光発射機構１からのレーザー光発射時
刻と反射レーザー光の受信時刻の差から水面７から被測
定物２迄の距離を計測する計測機構である。
装置の説明図を示し、１はレーザー発射機構、２は水底
等の水中の被測定物、３は上記レーザー発射機構１から
発射されたレーザー光を上記被測定物２に対し照射せし
めるためのミラー、４は被測定物２からの反射レーザー
光を集光する集光レンズ、５は反射レーザー光の検出
器、６はレーザー光発射機構１からのレーザー光発射時
刻と反射レーザー光の受信時刻の差から水面７から被測
定物２迄の距離を計測する計測機構である。
【０００３】図５は計測機構６によって計測された被測
定物２からの反射レーザー光の検出時刻と受信信号レベ
ルの関係を示す説明図である。このようなレーザー光に
よる水中測距装置においては、図５における夫々最初に
発射するレーザー光のスタート点Ａと受信点Ｂの時間差
を検出するのが理想的であるが一般に水中のにごりその
他に起因する外部信号による誤差を除くため点線８で示
すような所定のしきい値を設け、このしきい値を越えた
大きさのレベルの反射レーザー光を受信したときの時刻
とレーザー光発射時刻との間の時間を測定し、この測定
値に図４のレーザー発射機構１と水面７までの距離と、
レーザー発射機構１と計測機構６及び検出器５と計測機
構６までのケーブル長さの補正を行い光の温度変化等に
よる速度補正を加えて水面７から被測定物２迄の距離を
計測している。
定物２からの反射レーザー光の検出時刻と受信信号レベ
ルの関係を示す説明図である。このようなレーザー光に
よる水中測距装置においては、図５における夫々最初に
発射するレーザー光のスタート点Ａと受信点Ｂの時間差
を検出するのが理想的であるが一般に水中のにごりその
他に起因する外部信号による誤差を除くため点線８で示
すような所定のしきい値を設け、このしきい値を越えた
大きさのレベルの反射レーザー光を受信したときの時刻
とレーザー光発射時刻との間の時間を測定し、この測定
値に図４のレーザー発射機構１と水面７までの距離と、
レーザー発射機構１と計測機構６及び検出器５と計測機
構６までのケーブル長さの補正を行い光の温度変化等に
よる速度補正を加えて水面７から被測定物２迄の距離を
計測している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】然しながら反射レーザ
ー光が一定の安定したパルス状であっても被測定物２か
らの反射レーザー光の信号レベルは一般に図５の実線に
示すように時間と共に次第に山形が横にのびた形のもの
となり、またその大きさは水面から同一距離にあるもの
でも被測定物２の輝度や表面のあらさ等の表面状態に応
じてカーブ２ａ，２ｂ，２ｃのように変るようになる。
ー光が一定の安定したパルス状であっても被測定物２か
らの反射レーザー光の信号レベルは一般に図５の実線に
示すように時間と共に次第に山形が横にのびた形のもの
となり、またその大きさは水面から同一距離にあるもの
でも被測定物２の輝度や表面のあらさ等の表面状態に応
じてカーブ２ａ，２ｂ，２ｃのように変るようになる。
【０００５】図５から明らかなように従来のレーザー光
による水中測距装置ではしきい値より信号レベルが高く
なった時刻を基に距離を計測するものである。然しなが
ら被測定物が水面から同一の距離にある場合でもその輝
度や表面のあらさ等の表面状態によってその信号レベル
はカーブ２ａ，２ｂ，２ｃのようになり、しきい値を示
す点線８との交点、即ち検出時刻が〜と変化し、従
って実際には同一距離にあるものでも夫々異なる距離で
あると計測されてしまうおそれがある。
による水中測距装置ではしきい値より信号レベルが高く
なった時刻を基に距離を計測するものである。然しなが
ら被測定物が水面から同一の距離にある場合でもその輝
度や表面のあらさ等の表面状態によってその信号レベル
はカーブ２ａ，２ｂ，２ｃのようになり、しきい値を示
す点線８との交点、即ち検出時刻が〜と変化し、従
って実際には同一距離にあるものでも夫々異なる距離で
あると計測されてしまうおそれがある。
【０００６】本発明は上記の欠点を除くようにしたもの
である。
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の実施例に
おけるレーザー光による水中測距装置は水中の被測定物
にレーザー光を発射するためのレーザー光発射機構と、
上記被測定物からの反射レーザー光を受信する機構と、
この受信機構によって受信した反射レーザー光のレベル
のピーク値を検出する機構と、このピーク値とあらかじ
め定めた設定値との差に応じて上記反射レーザー光受信
機構のゲインを制御して上記ピーク値が上記設定値とな
るようにする制御機構と、上記レーザー光の発射時刻か
ら上記反射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたしき
い値を越えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面か
ら上記被測定物迄の距離を計測する計測機構とより成る
ことを特徴とする。
おけるレーザー光による水中測距装置は水中の被測定物
にレーザー光を発射するためのレーザー光発射機構と、
上記被測定物からの反射レーザー光を受信する機構と、
この受信機構によって受信した反射レーザー光のレベル
のピーク値を検出する機構と、このピーク値とあらかじ
め定めた設定値との差に応じて上記反射レーザー光受信
機構のゲインを制御して上記ピーク値が上記設定値とな
るようにする制御機構と、上記レーザー光の発射時刻か
ら上記反射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたしき
い値を越えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面か
ら上記被測定物迄の距離を計測する計測機構とより成る
ことを特徴とする。
【０００８】また本発明の第２の実施例におけるレーザ
ー光による水中測距装置は水中の被測定物にレーザー光
を発射するためのレーザー光発射機構と、上記被測定物
からの反射レーザー光を濃度可変フィルターを介して受
信する機構と、この受信機構によって受信した反射レー
ザー光のレベルのピーク値を検出する機構と、このピー
ク値とあらかじめ定めた設定値との差に応じて上記濃度
可変フィルターを制御して上記ピーク値が上記設定値と
なるようにする制御機構と、上記レーザー光の発射時刻
から上記反射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたし
きい値を越えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面
から上記被測定物迄の距離を計測する計測機構とより成
ることを特徴とする。
ー光による水中測距装置は水中の被測定物にレーザー光
を発射するためのレーザー光発射機構と、上記被測定物
からの反射レーザー光を濃度可変フィルターを介して受
信する機構と、この受信機構によって受信した反射レー
ザー光のレベルのピーク値を検出する機構と、このピー
ク値とあらかじめ定めた設定値との差に応じて上記濃度
可変フィルターを制御して上記ピーク値が上記設定値と
なるようにする制御機構と、上記レーザー光の発射時刻
から上記反射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたし
きい値を越えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面
から上記被測定物迄の距離を計測する計測機構とより成
ることを特徴とする。
【０００９】また本発明の第３の実施におけるレーザー
光による水中測距装置は水中の被測定物に濃度可変フィ
ルターを介してレーザー光を発射するためのレーザー光
発射機構と、上記被測定物からの反射レーザー光を受信
する機構と、この受信機構によって受信した反射レーザ
ー光のレベルのピーク値を検出する機構と、このピーク
値とあらかじめ定めた設定値との差に応じて上記濃度可
変フィルターを制御して上記ピーク値が上記設定値とな
るようにする制御機構と、上記レーザー光の発射時刻か
ら上記反射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたしき
い値を越えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面か
ら上記被測定物迄の距離を計測する計測機構とより成る
ことを特徴とする。
光による水中測距装置は水中の被測定物に濃度可変フィ
ルターを介してレーザー光を発射するためのレーザー光
発射機構と、上記被測定物からの反射レーザー光を受信
する機構と、この受信機構によって受信した反射レーザ
ー光のレベルのピーク値を検出する機構と、このピーク
値とあらかじめ定めた設定値との差に応じて上記濃度可
変フィルターを制御して上記ピーク値が上記設定値とな
るようにする制御機構と、上記レーザー光の発射時刻か
ら上記反射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたしき
い値を越えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面か
ら上記被測定物迄の距離を計測する計測機構とより成る
ことを特徴とする。
【００１０】
【実施例】以下図面によって本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１１】本発明の第１の実施例においては図１に示
すように従来のレーザー光による水中測距装置に更に被
測定物２からの反射レーザー光のレベルのピーク値を検
出するピーク検出器９と、このピーク検出器９からのピ
ーク値とあらかじめ定めた設定値との差に応じて反射レ
ーザー光の検出器５のゲインを制御する制御機構１０と
を附加せしめる。
すように従来のレーザー光による水中測距装置に更に被
測定物２からの反射レーザー光のレベルのピーク値を検
出するピーク検出器９と、このピーク検出器９からのピ
ーク値とあらかじめ定めた設定値との差に応じて反射レ
ーザー光の検出器５のゲインを制御する制御機構１０と
を附加せしめる。
【００１２】本発明のレーザー光による水中測距装置の
第１の実施例においては先ずレーザー光を被測定物２に
発射し、その反射レーザー光のレベルのピーク値をピー
ク検出器９によって測定し、このピーク値が設定値、例
えば図５のカーブ２ｂより高い場合、例えば図５のカー
ブ２ａのようになった場合には上記検出器５のゲインを
制御機構１０によって減少して検出器５によって検出さ
れた反射レーザー光の検出出力の大きさが図５のカーブ
２ｂに対応する値となるようにし、この状態で被測定物
２からの反射レーザー光のレベルがしきい値を越えた時
刻を距離判定のために用いるようにする。
第１の実施例においては先ずレーザー光を被測定物２に
発射し、その反射レーザー光のレベルのピーク値をピー
ク検出器９によって測定し、このピーク値が設定値、例
えば図５のカーブ２ｂより高い場合、例えば図５のカー
ブ２ａのようになった場合には上記検出器５のゲインを
制御機構１０によって減少して検出器５によって検出さ
れた反射レーザー光の検出出力の大きさが図５のカーブ
２ｂに対応する値となるようにし、この状態で被測定物
２からの反射レーザー光のレベルがしきい値を越えた時
刻を距離判定のために用いるようにする。
【００１３】同様にして上記ピーク値が図５に示すカー
ブ２ｃのようにカーブ２ｂより小さい場合には同じく上
記のように補正しカーブ２ｂに対応する値となるように
する。
ブ２ｃのようにカーブ２ｂより小さい場合には同じく上
記のように補正しカーブ２ｂに対応する値となるように
する。
【００１４】本発明の第２の実施例においては図２に示
すように従来のレーザー光による水中測距装置に更に被
測定物２からの反射レーザー光のレベルのピーク値を検
出するピーク検出器９と、集光レンズ４と反射レーザー
光の検出器５との間に介挿した濃度可変フィルター１１
と、上記ピーク検出器９からのピーク値とあらかじめ定
めた設定値との差に応じて上記濃度可変フィルター１１
の濃度を制御する制御機構１２とを附加せしめる。
すように従来のレーザー光による水中測距装置に更に被
測定物２からの反射レーザー光のレベルのピーク値を検
出するピーク検出器９と、集光レンズ４と反射レーザー
光の検出器５との間に介挿した濃度可変フィルター１１
と、上記ピーク検出器９からのピーク値とあらかじめ定
めた設定値との差に応じて上記濃度可変フィルター１１
の濃度を制御する制御機構１２とを附加せしめる。
【００１５】尚本発明の第３の実施例においては図３に
示すように上記濃度可変フィルター１１をレーザー発射
機構１よりのレーザー光の通路に介挿せしめる。
示すように上記濃度可変フィルター１１をレーザー発射
機構１よりのレーザー光の通路に介挿せしめる。
【００１６】本発明の第２，第３の実施例においては先
ずレーザー光を被測定物２に発射し、その反射レーザー
光のレベルのピーク値をピーク検出器９によって測定
し、このピーク値が設定値、例えば図５のカーブ２ｂよ
り高い場合、例えば図５のカーブ２ａのようになった場
合には制御機構１２によって濃度可変フィルター１１を
濃度を濃いものにして検出器９による検出レベルを減少
せしめて上記検出ピーク値が図５のカーブ２ｂに対応す
る値となるようにし、この状態で被測定物２からの反射
レーザー光のレベルがしきい値を越えた時刻を距離判定
のために用いるようにする。
ずレーザー光を被測定物２に発射し、その反射レーザー
光のレベルのピーク値をピーク検出器９によって測定
し、このピーク値が設定値、例えば図５のカーブ２ｂよ
り高い場合、例えば図５のカーブ２ａのようになった場
合には制御機構１２によって濃度可変フィルター１１を
濃度を濃いものにして検出器９による検出レベルを減少
せしめて上記検出ピーク値が図５のカーブ２ｂに対応す
る値となるようにし、この状態で被測定物２からの反射
レーザー光のレベルがしきい値を越えた時刻を距離判定
のために用いるようにする。
【００１７】同様にして上記ピーク値が図５に示すカー
ブ２ｃのようにカーブ２ｂより小さい場合には同じく上
記のように補正しカーブ２ｂに対応する値となるように
する。又レーザーは数１００〜数１０００回／秒程度の
間隔で出力しているため図１のピーク検出器９の出力を
制御回路１０を介してレーザー発射機構１にフィードバ
ックして、レーザー受信レベルを一定にする。
ブ２ｃのようにカーブ２ｂより小さい場合には同じく上
記のように補正しカーブ２ｂに対応する値となるように
する。又レーザーは数１００〜数１０００回／秒程度の
間隔で出力しているため図１のピーク検出器９の出力を
制御回路１０を介してレーザー発射機構１にフィードバ
ックして、レーザー受信レベルを一定にする。
【００１８】本発明のレーザー光による水中測距装置は
上記のような構成であるから例えば図５のカーブ２ａに
示すように被測定物２の輝度が大きくまたはカーブ２ｃ
に示すように小さくて信号レベルがしきい値を越えた時
刻がまたはで示すようになった場合でもそのピーク
値補正により例えばカーブ２ｂに示すような信号レベル
とされ、したがって図５のの点でしきい値をかける事
になり高精度に計測できる。
上記のような構成であるから例えば図５のカーブ２ａに
示すように被測定物２の輝度が大きくまたはカーブ２ｃ
に示すように小さくて信号レベルがしきい値を越えた時
刻がまたはで示すようになった場合でもそのピーク
値補正により例えばカーブ２ｂに示すような信号レベル
とされ、したがって図５のの点でしきい値をかける事
になり高精度に計測できる。
【００１９】この結果被測定物２の輝度や表面状態等が
異なる場合でも同一距離にあるものは総て等しい時刻に
反射レーザー光が検出されることになるため誤差を生ぜ
ず、高精度の計測を行うことができる。
異なる場合でも同一距離にあるものは総て等しい時刻に
反射レーザー光が検出されることになるため誤差を生ぜ
ず、高精度の計測を行うことができる。
【００２０】
【発明の効果】上記のように本発明のレーザー光による
水中測距装置によれば水中の被測定物の水面からの距離
を被測定物の輝度や表面状態等に関係なく誤差なく高精
度に計測できる大きな利益がある。
水中測距装置によれば水中の被測定物の水面からの距離
を被測定物の輝度や表面状態等に関係なく誤差なく高精
度に計測できる大きな利益がある。
【図１】本発明のレーザー光による水中測距装置の説明
図である。
図である。
【図２】本発明のレーザー光による水中測距装置の他の
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
【図３】本発明のレーザー光による水中測距装置の他の
実施例の説明図である。
実施例の説明図である。
【図４】従来のレーザー光による水中測距装置の説明図
である。
である。
【図５】被測定物からの反射レーザー光の検出時刻と受
信信号レベルの関係を示す説明図である。
信信号レベルの関係を示す説明図である。
１ レーザー発射機構 ２ 被測定物 ２ａ カーブ ２ｂ カーブ ２ｃ カーブ ３ ミラー ４ 集光レンズ ５ 検出器 ６ 計測機構 ７ 水面 ８ 点線 ９ ピーク検出器 １０ 制御機構 １１ 濃度可変フィルター １２ 制御機構
Claims (3)
- 【請求項１】 水中の被測定物にレーザー光を発射する
ためのレーザー光発射機構と、上記被測定物からの反射
レーザー光を受信する機構と、この受信機構によって受
信した反射レーザー光のレベルのピーク値を検出する機
構と、このピーク値とあらかじめ定めた設定値との差に
応じて上記反射レーザー光受信機構のゲインを制御して
上記ピーク値が上記設定値となるようにする制御機構
と、上記レーザー光の発射時刻から上記反射レーザー光
のレベルがあらかじめ定めたしきい値を越えるレベルに
なる時刻迄の時間に応じて水面から上記被測定物迄の距
離を計測する計測機構とより成ることを特徴とするレー
ザー光による水中測距装置。 - 【請求項２】 水中の被測定物にレーザー光を発射する
ためのレーザー光発射機構と、上記被測定物からの反射
レーザー光を濃度可変フィルターを介して受信する機構
と、この受信機構によって受信した反射レーザー光のレ
ベルのピーク値を検出する機構と、このピーク値とあら
かじめ定めた設定値との差に応じて上記濃度可変フィル
ターを制御して上記ピーク値が上記設定値となるように
する制御機構と、上記レーザー光の発射時刻から上記反
射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたしきい値を越
えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面から上記被
測定物迄の距離を計測する計測機構とより成ることを特
徴とするレーザー光による水中測距装置。 - 【請求項３】 水中の被測定物に濃度可変フィルターを
介してレーザー光を発射するためのレーザー光発射機構
と、上記被測定物からの反射レーザー光を受信する機構
と、この受信機構によって受信した反射レーザー光のレ
ベルのピーク値を検出する機構と、このピーク値とあら
かじめ定めた設定値との差に応じて上記濃度可変フィル
ターを制御して上記ピーク値が上記設定値となるように
する制御機構と、上記レーザー光の発射時刻から上記反
射レーザー光のレベルがあらかじめ定めたしきい値を越
えるレベルになる時刻迄の時間に応じて水面から上記被
測定物迄の距離を計測する計測機構とより成ることを特
徴とするレーザー光による水中測距装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208753A JP2743038B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | レーザー光による水中測距装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208753A JP2743038B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | レーザー光による水中測距装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0534457A JPH0534457A (ja) | 1993-02-09 |
| JP2743038B2 true JP2743038B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=16561512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208753A Expired - Fee Related JP2743038B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | レーザー光による水中測距装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743038B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0562883U (ja) * | 1992-01-30 | 1993-08-20 | 株式会社ニコン | 距離測定装置 |
| JP5435863B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2014-03-05 | 三菱電機株式会社 | 無線端末装置 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3208753A patent/JP2743038B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0534457A (ja) | 1993-02-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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